از سیر تا پیاز موتورهای V8 در صنعت خودروسازی

پیشرانه هشت سیلندر خورجینی که با نام موتور V8 شناخته می‌شود، یکی از ارکان صنعت خودروسازی جهان طی صد سال گذشته بوده است. موتور V8 از نخستین روزهای آغاز صنعت اتومبیل‌سازی در این حوزه حضور داشته است و اکنون در حال مرور واپسین روزهای حیاتش است. استفاده از موتورهای V8 امروزه بسیار کاهش یافته است اما همچنان در خودروهای اسپرت، شاسی‌بلندهای سایز بزرگ و پیکاپ‌ها شاهد نصب پیشرانه هشت سیلندر هستیم. در این مطلب نگاهی به موتور V8 و نحوه فعالیت آن خواهیم داشت، پیشرانه‌ای که همچنان در خودروسازی آمریکا محبوب است.

تاریخچه و معنای موتور V8

کلمه V‌ در عبارت پیشرانه V8 آرایش قرارگیری سیلندرها را نشان می‌دهد. موتور خورجینی هشت سیلندر دو دسته چهارتایی سیلندر دارد که به صورت V شکل و با زاویه 90 درجه در دو طرف پیشرانه قرار گرفته‌اند. البته برخی پیشرانه‌های هشت سیلندر خورجینی براساس زاویه 45 درجه، 60 درجه یا 72 درجه شکل می‌گیرند. در حقیقت موتور V8 همچون ترکیبی از دو موتور چهار سیلندر خطی است که به طور همزمان فعالیت می‌کنند.

موتور V8 همانند سایر موتورهای درون‌سوز دیگر، براساس فرآیند چهار زمانه کار می‌کند. مهم‌ترین مزیت موتور V8 نحوه فعالیت آن است. این نوع از پیشرانه به دلیل دارا بودن هشت سیلندر، به آرامی و نرمی فعالیت می‌کند و نسبت به پیشرانه‌های چهارسیلندر یا شش سیلندر سر و صدای کمتری دارد.

همان‌طور که در مقدمه اشاره کردیم، قدمت پیشرانه هشت سیلندر خورجینی به اندازه تاریخ صنعت خودروسازی است. نخستین پیشرانه V8 در سال 1902 توسط یک مخترع فرانسوی به نام لئون لوواواسور توسعه یافت. البته نخستین موتورهای V8 قابلیت استفاده در خودروها را نداشتند چرا که ابعاد آن‌ها بسیار بزرگ بود. در آن زمان موتور V8 تنها در قایق‌ها و هواپیماها مورد استفاده قرار می‌گرفت.

موتور V8‌ امروزه به طور گسترده در خودروهای آلمانی و آمریکایی استفاده می‌شود اما جالب است بدانید که نخستین بار فرانسوی‌ها از این پیشرانه استفاده کردند. رنو نخستین خودروسازی بود که از این پیشرانه در اتومبیل خود استفاده کرد.

با این حال توسعه موتور هشت سیلندر خورجینی بسیار سریع پیش رفت. تنها دو سال بعد یعنی در سال 1904، موتورهای V8 در خودروهای مسابقه‌ای مورد استفاده قرار گرفتند. یکسال بعد نیز استفاده از موتورهای V8 در خودروهای تجاری آغاز شد. رولزرویس نخستین خودرو تجاری را با موتور V8 در سال 1905 به بازار فرستاد. از آن زمان تاکنون موتورهای V8 به عنوان پیشرانه اصلی خودروهای لوکس شناخته شده‌اند. فرآیند توسعه موتور V8 با اختراع نخستین استارت الکتریکی خودرو در سال 1911، سرعت بیشتری یافت. در سال‌های بعد موتور V8 به انتخاب نخست خودروسازان آمریکایی تبدیل شد.

مزایا موتورهای V8

با وجود توسعه خودروهای الکتریکی و پیشرانه‌های هیبریدی، موتورهای V8 همچنان جایگاه خود را در صنعت خودروسازی حفظ کرده اند. بزرگترین دلیلی که هنوز استفاده از موتور V8‌ را برای خودروسازان توجیه پذیر می‌کند، ابعاد یک پیشرانه هشت سیلندر خورجینی است.

موتور هشت سیلندر نسبت به پیشرانه هیبریدی، الکتریکی و V12 ابعاد کوچکتری دارد و حتی اگر با روش خاصی تولید شود، از موتورهای شش سیلندر نیز کوچکتر خواهد بود. همین مساله سبب می‌شود تا استفاده از پیشرانه هشت سیلندر خورجینی برای خودروسازان مقرون به صرفه باشد. استفاده از موتور کوچکتر سبب می‌شود تا فضای بیشتری برای قطعات دیگر خودرو فراهم شود و علاوه برآن می‌توان اتومبیل‌هایی با ابعاد کوچکتر را تولید کرد که هزینه کمتری را برای تولیدکننده به همراه دارند.

دیگر مزیت موتور V8، هزینه ساخت آن است. بسیاری از قطعات متحرک این موتور به صورت مشترک با یکدیگر فعالیت می‌کنند و در نتیجه ساخت موتور خورجینی به قطعات کمتری نسبت به موتور خطی نیاز دارد. همین مساله موجب کاهش هزینه تولید این پیشرانه شده است.

اما بزرگترین مزیت موتور V8 که باعث حفظ حیات آن تا به امروز شده است، قدرت بیش از حد این پیشرانه است. موتور V8‌ گشتاور قابل توجهی تولید می‌کند که باعث می‌شود تا این پیشرانه در پیکاپ‌ها و خودروهای اسپرت استفاده شود. همچنین خودروهای شاسی‌بلند بزرگ با شاسی نردبانی به موتور V8 مجهز هستند تا قدرت بکسل کشی قابل توجهی داشته باشند.

در نهایت به آخرین مزیت موتور V8 یعنی صدا و لرزش آن می‌رسیم. فناوری ساخت پیشرانه هشت سیلندر خورجینی به گونه‌ای است که میل لنگ‌های سنگین دارد. این میل لنگ‌ها موجب می‌شوند تا بخش عمده صدا و لرزش موتور خنثی شود. موتورهای هشت سیلندر خورجینی در مقایسه با پیشرانه‌های چهار یا شش سیلندر بسیار آرام هستند. به همین دلیل در خودروهای گرندتور یا GT‌ که برای رانندگی طولانی مدت طراحی شده‌اند، از موتورهای V8 استفاده می‌شود.

معایب موتورهای V8

با وجود مزایا فراوان، موتور هشت سیلندر نیز معایبی دارد که استفاده از آن را در خودروهای جدید محدود کرده است. بزرگترین عیب موتور V8، ناکارآمدی این پیشرانه‌ها است. موتورهای V8 مصرف سوخت بسیار بالایی دارند، به همین دلیل اکثر خودروسازان در مدل‌های جدید، از پیشرانه‌های شش یا چهار سیلندر مجهز به توربوشارژر به جای موتور V8‌ تنفس طبیعی استفاده می‌کنند.

در قسمت قبل اشاره کردیم که موتور V8 ابعاد کوچکی دارد و به همین دلیل مورد توجه خودروسازان قرار گرفته است. با این حال چنین مزیتی رایگان به دست نمی‌آید. موتورهای V8 در ازای ابعاد کوچک خود، وزن بسیاری دارند و همین مساله موجب می‌شود تا توازن خودرو برهم بخورد. خودروهای مجهز به موتور V8 معمولا کاپوت کشیده‌ای دارند و از نوع کوپه هستند، چرا که رعایت تعادل وزن در این خودروها چندان آسان نیست.

آخرین عیب موتورهای V8 نیز گران‌قیمت بودن آن ها است. توسعه و تولید این پیشرانه گران‌قیمت است و خودروهایی که به پیشرانه V8‌ مجهز هستند نیز قیمت بالایی دارند. به همین دلیل خودروسازان تمایل دارند با استفاده از موتورهای چهار سیلندر یا شش سیلندر، قیمت تمام شده اتومبیل‌های خود را کاهش دهند.

آینده موتورهای V8

همان‌گونه که از فضای حاکم بر شرایط خودروسازی جهان بر می‌آید، استفاده از پیشرانه‌های حجیم در صنایع خودروسازی جهان رو به کاهش است. این موتورها مصرف سوخت بالایی دارند و علاوه برآن به هزینه بالایی برای توسعه نیاز خواهند داشت. قوانین محدود کننده آلایندگی نیز موجب می‌شود تا توسعه موتورهای هشت سیلندر جدید به هزینه بیشتری نیاز داشته باشد.

مهم‌ترین خودرویی که با موتور V8 برای ایرانیان شناخته شده است را می‌توان تویوتا لندکروزر نامید. این خودرو آفرودی مشهور طی چند نسل اخیر خود به پیشرانه‌های هشت سیلندر خورجینی مجهز بود اما در نهایت استفاده از این موتور توسط تویوتا کنار گذاشته شد. جدیدترین نسل تویوتا لندکروزر موسوم به LC300، به پیشرانه V6 توربوشارژر مجهز است و شرکت سازنده ادعا می‌کند که راندمان این موتور بیشتر از پیشرانه‌های قبلی است.

رویه تویوتا تا حد زیادی توسط دیگر شرکت‌ها نیز تکرار شده است. حتی خودروسازان آمریکایی که از طرفداران سرسخت موتورهای هشت سیلندر هستند، به استفاده از موتورهای چهارسیلندر مجهز به توربوشارژر و سوپرشارژر روی آورده‌اند. انتظار می‌رود دهه کنونی، پایان دوره حضور موتور V8 در صنعت خودروسازی جهان باشد.

سوالات متداول کاربران